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资本疯涌“飞行汽车”,能落地么?

关键词:eVTOL,飞行,汽车,企业,驾驶,航空航,产品,飞行器,自动

eVTOL的一个技术难点正是自动驾驶

摄影/《财经》记者 戚展宁

文 | 《财经》记者 戚展宁 王静仪

编辑 | 王静仪

9月以来,城市空中出行(Urban Air Mobility,下称UAM)概念骤然升温,资本频频下注电动垂直起降(Electric Vertical Takeoff and Landing,下称eVTOL)飞行器企业,不少企业也定下五年内商业化的目标。

UAM是一种全新的交通方式,eVTOL则是实现这种出行方式的主要载具。随着技术成熟,二者都仿佛不再是空中楼阁。

10月19日,小鹏汽车生态企业小鹏汇天宣布完成超5亿美元A轮融资,创下亚洲eVTOL领域最大单笔融资的纪录,投前估值达到10亿美元。

这打破了一个月前国内eVTOL企业最大单笔融资纪录。9月18日,峰飞航空完成1亿美元A轮融资,这距离公司成立不到四年。

同在9月,成立不到半年时间的时的科技完成了千万美元级的种子轮和种子+轮融资,成立一个月的沃兰特航空完成百万美元级种子轮融资,德国Lilium电动飞机公司借壳登陆纳斯达克,美国电动航空公司Archer登陆纽交所……资本的速度让人目不暇接。

根据投行摩根士丹利测算,2040年eVTOL的市场规模将超1万亿美元。

多位eVTOL头部企业高管接受《财经》记者采访时,都对eVTOL在五年内落地持乐观态度,各家企业采用的技术路径、商业模式有别,但他们对选定的细分市场都有充足的信心。

上海峰飞航空科技有限公司高级副总裁谢嘉对《财经》记者表示,eVTOL在五年内商业化是有希望的,这不仅是监管机构、咨询公司的预测,也在行业内取得了共识。

动力是命门

eVTOL的形态通常都像一架大号的无人机,一个座舱被四对或八对螺旋桨包围,按构型可以分为多旋翼、倾转翼、复合翼等。

与大众想象中的“飞行汽车”不同,大多数eVTOL仅仅是飞行器,不具备陆行功能。但也有部分企业尝试给eVTOL装上四个轮子、配备可折叠旋翼,从而兼顾陆行和飞行。

“虽然很多人俗称飞行汽车,但实际上,汽车和航空器是两个截然不同的产品和行业,在产品结构、核心技术、驾驶模式、行业标准、监管模式和运行环境等诸多方面存在巨大差异。”亿航智能首席战略官徐华翔对《财经》记者表示。

9月28日的第十三届中国国际航空航天博览会上,亿航智能、小鹏汇天等头部企业都秀出了最新产品。

亿航智能展出的是双座载人级自动驾驶飞行器VT-30,这款飞行器可搭载两名乘客,设计航程为300公里、续航时间为100分钟;小鹏汇天的飞行汽车旅航者X2也在航展登陆,该产品可载两人,续航时间35分钟,适用于1000米以下的低空,最高速度130km/h;峰飞航空发布的新产品V1500M则能载3人-4人,巡航速度高达200km/h,最大航程为250公里。

尽管业内已推出不少产品,同济大学航空与力学学院教授沈海军认为,飞行汽车五年内商业化“肯定不现实”。

第一个考验是动力和续航。eVTOL普遍由电动机提供动力,虽然目前电动汽车已经基本解决了陆行的动力问题,但要使飞行器克服地心引力升空,又是另一回事。

“eVTOL最核心的问题就是存储电源的高密度化,还有续航时间。电动汽车可以放进一个很大的电池组,动力和续航都不成问题,但是能量密度符合飞行需要的电池,现在市场上还没出现。”沈海军告诉《财经》记者。

小鹏汇天CEO赵德力对《财经》记者表示,公司正与宁德时代合作开发比市面上能量密度更高的电池。“我们对电池的要求是快充快放,不仅能量密度要高,功率密度也要高。电动车的电池我们肯定用不了,因为它们1C都达不到,eVTOL的电池至少要达到3C。”C用来表示电池充放电电流和额定容量的比率,数值越高充放电越快。

当然,普通民用直升机的续航时间一般在3个-5个小时,与此相比eVTOL显然逊色不少。

亿航智能最新产品VT-30的设计续航时间也仅为100分钟,航程为300公里,已经属于eVTOL中航距较长的产品,目前已量产的产品亿航AAV最大航程则只有35公里。

自动驾驶尚在起步

eVTOL的另一个问题在于自动驾驶和安全性。

沈海军指出,飞行汽车的危险性很大。“操纵飞机和驾驶汽车完全是两个概念,因为飞行多了一个空间维度,要在陆地和空中切换非常难,正如很多飞行员驾驶汽车的技术很糟糕。”

eVTOL企业普遍选择绕道而行——直接采取自动驾驶的技术路径。

沃飞长空市场总监费岚告诉《财经》记者:“在自动驾驶模式下,我们设定航线之后,飞机可以自动把乘客运到终点,不需要飞行员额外操控。如中间有任何意外,人工可从后台介入,避免绝大多数的意外发生。很多空难的发生其实是由于极端情况下的飞行员误操作,但是机器会严格按照规范流程来执行。”

费岚表示,eVTOL的一个技术难点正是自动驾驶,而自动驾驶又与安全可靠性、乘客体验密切相关。

小鹏汇天的旅航者X2也配备了自动驾驶系统。赵德力告诉《财经》记者,X2升级了感知、避障、决策、规划等功能,能实现全方位环境感知、自主返航降落等。

亿航智能的思路与此类似,除了自动驾驶以外,亿航智能的地面指挥调度中心还能对每一架飞行器进行监测、调度、控制、预警等。

然而,与汽车自动驾驶技术类似,飞行器的自动驾驶要走向成熟,离不开海量的数据积累。

赵德力表示,目前X2的设计故障率是,飞50万个架次出现一次小型故障,这样的故障还能通过备份实现安全着陆。“要测到50万个架次,我们还要生产很多架这样的飞行汽车,更密集地飞,才能更可靠。”

峰飞航空和沃飞长空都采取了“先载物后载人”的技术路径,此举可以为自动驾驶积累更多数据,有利于提高安全性和稳定性。

峰飞航空目前的产品主要应用于工业场景,客户是高端工业化企业、物流服务公司等。但谢嘉表示,峰飞航空的战略也是从载物到载人,从飞行平台到运营服务,以后不会排除载人的商业模式。

“空中的自动驾驶飞行器跟地面不同,有任何环节出现差错都可能导致灾难性的后果,所以更多冗余、更周密的安全性考量和历经各种复杂环境还能保持稳定可靠的总体设计,是最大的门槛和难点。这考验的不仅是算法、工艺或者材料,更多是企业综合实力的体现。”谢嘉认为。

打飞的还是卖飞车?

即使技术成熟,eVTOL还必须面对应用场景的问题。自家的eVTOL该在哪飞,为谁飞,头部企业都有各自的思考,但至今尚且没有成熟的商业模式。

成为空中出行服务商,是不少eVTOL企业的愿景。

行业领先的亿航智能,宣布从2021年开始战略转型,先从纯设备模式到销售模式,再到运营平台模式。换言之,亿航智能并不满足于做设备制造商,还想打造“空中Uber”。

转型并不能一蹴而就。亿航智能8月25日披露的财报显示,今年二季度总收入为人民币1220万元,同比下降65.9%,净亏损7460万元,同比扩大三倍多。亿航智能承认,战略转型是导致公司产品的销售和营收大幅下滑的主要原因。

沃飞长空的战略与此类似。费岚告诉《财经》记者,相比于做“富人的玩具”,做出行服务能面向更大的市场,电动化带来的低成本也使这种商业模式成为可能。eVTOL除了能省去燃油的价格,机身的震动也更小,因此可以整体采用复合材料,进一步降低成本。

沃飞长空预计,将来一架飞行器的成本为百万元级,最终的目标是规模化之后把成本降低,从而让空中出行服务普及。

“按照欧洲的消费习惯,坐一趟我们的飞行出租车,价格大概相当于打一辆Uber Black。最开始主要面向时间敏感型而非价格敏感型的商务人士。”费岚说。在德国打一辆Uber Black的价格约为每公里10欧元。

有不愿具名的业内人士对《财经》记者表示,“打飞的”的一大问题是难以融入现有的城市交通系统,首先起降均受到场地限制,空域也未打开,其次飞行汽车在早期必然以单一示范线路的形式存在,类似上海磁悬浮线路,长期面临客票收入不能覆盖技术投入的成本窘境,难以形成网络、发挥规模效应。

“尽管有陆空两栖功能的飞行汽车目前还难以融入地面交通运输体系,但随着技术和产品的发展,应可在应急救援和国防军事等领域作出重要贡献。” 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室常务副主任、教授张扬军撰文指出。

徐华翔也介绍道,亿航自动驾驶飞行器可以应用在载人交通、旅游观光、物流运输、医疗急救、消防应急等场景,这一块的市场空间颇为可观。

有企业认为To C市场是更好的路线。

“我认为To C更符合未来的发展趋势,个人飞行绝对是终极的梦想。To B不是我们喜欢的场景,想象空间不够大。”赵德力对《财经》记者表示。

小鹏汇天正在研发的下一代产品有四个轮子和可折叠的螺旋桨,既能像普通汽车一样行驶,也可以在空间足够的环境下起飞。产品定位相当一辆百万元级的豪车。

在赵德力的构想中,城市空中出行至少还需要10年-15年才能迎来春天,但飞行汽车能在五年内落地。他认为,用户可以在郊区使用飞行汽车,正如有的爱好者喜欢越野车,乘坐飞行汽车跨越一条河、在山谷里飞行能够解决他们的痛点,“会有很大的需求”。

监管需破局

新的交通工具要普及,更仰赖宏观环境的支撑。

沈海军认为,从纯技术而言要造出一架飞行器并不难,但要落地相当不容易,空域管制、法律法规造成了种种牵绊。“中国的空域管制是全世界最严的,从前是空军管,后来转到地方政府,但各种各样的限制反而更多了。”

一方面,对UAM这种新交通方式的监管,还仅处于起步阶段。

2020年11月,国务院通报指出,“广东省部分企业反映,近年来民用无人机产业发展迅速,应用场景日益广泛,但目前《民用航空法》无法适用于这一新兴业态,无人机监管基本处于无法可依状态。”

对此,国务院表示,《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例(征求意见稿)》已于2018年1月公开征求意见,但至今尚未出台,建议加快立法进度,推动条例尽快出台,建立无人机综合监管机制,为无人机监管提供法律遵循。

国务院建议将发展城市空中交通纳入国家发展战略,释放重大利好。

中国民航局也在2020年公布了13个无人驾驶航空试验基地名单,分布在上海市金山区、浙江省杭州市、北京市延庆区、广西贺州市等地,按定位分为城市场景、海岛场景、支线物流、高原环境运行和综合应用拓展五类。

另一方面,新型的载人飞行器要怎么做适航认证,也同时考验着企业和监管部门。

目前,除了欧洲航空安全局(EASA)和美国联邦航空管理局(FAA)对eVTOL项目的适航审定有一定探索,完整的适航审定和标准方案都尚未形成。

2021年4月,中国民航局专门成立了审查工作组,开展亿航216型号适航审定工作。

徐华翔介绍,亿航作为国内唯一被中国民航局指定的载人级自动驾驶飞行器适航审定试点单位,正在与民航局合作制定相关标准,并推动相关认证工作。

另一家在适航审定方面领先的企业是来自德国的Volocopter。“自2011年首架验证机问世以来,Volocopter快速推进认证工作,目前是全球唯一通过EASA认证的eVTOL设计和制造公司。”费岚说。而得益于2020年9月生效的中欧双边航空安全协定(BASA),Volocopter有望通过双边认证,取得中国的适航认证。

“监管的发展是一个量变到质变的过程,随着玩家增多、资本涌入、市场环境成熟,政策会逐步开放。这个过程中监管部门也会征求企业的意见,相互适应、相互促进。”谢嘉认为。

尽管监管还未明朗,但业界对eVLOT的商业化都持乐观态度。

“我认为五年内飞行汽车就会起来。”赵德力对《财经》记者表示。

费岚向《财经》记者解释,沃飞长空的空中出行服务在2024年前后落地,届时会运营特定的点对点载人航线,比如成都双流机场到城市中心,此后“点对点的固定航线多了,就能成线、成网”。

徐华翔认为,全球eVTOL行业目前仍在早期阶段,但已呈现明显的上升发展态势,目前并非难以铺开,而是蓄势待发。

落地前的最后五年,eVTOL行业怎么走,监管怎么走?有待更多观察。

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发布日期:2021-10-25 23:52:48

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